Étude thermodynamique et expérimentale du système CH4N 2 dans un réacteur à plasma

Abstract

La mise en oeuvre de réacteur industriel au plasma exige de travailler à des pressions suffisamment élevées pour obtenir une production appréciable. Dans ces conditions il est indispensable de définir les contraintes imposées au système par la thermodynamique dans le cas du système C—H—N. L'étude de l'équilibre thermodynamique à haute température permet de justifier le rôle des paramètres de marche des réacteurs de production : composition initiale, température et pression. La température et la composition ont en particulier un rôle déterminant sur la composition du système à l'équilibre. Cette étude précise deux domaines de synthèse chimique l'un correspondant à l'acétylène (vers 1 500 K) et l'autre à l'acide cyanhydrique (vers 2 300 K). Nous avons étudié expérimentalement ces mêmes paramètres dans un réacteur à plasma alimenté par une source haute fréquence de 40 mégahertz, les résultats obtenus montrent le bon accord avec les prévisions thermodynamiques. Ils soulignent le rôle important joué par l'azote dans le mélange méthane-azote et l'interprétation proposée à partir d'étude bibliographique confirme les mécanismes énoncés